GBT 13823.13-1995 振动与冲击传感器的校准方法 光切割法冲击校准(一次校准).pdf 5页

'中华人民共和国国家标准振动与冲击传感器的校准方法GB/"r13823.13一1995光切割法冲击校准(一次校准)Methodsforcalibrationofvibrationandshockpick-upsPrimaryshockcalibrationbylightcutting术标准等效采用ISO53472:1993《振动与冲击传感器的校准方法光切割法冲击次校冶1主题内容与适用范围本标准规定r采用光切割法进行冲击一次校准的技术要求和测试方法本标准适用于压电式、压阻式、应变式和电容式振动与冲击传峨器2引用标准GB丁2298机械振动与冲击术语GB/T13823.1振动与冲击传感器的校准方法基本概念3技术要求3门环境条件室温:20C士5C。3.2校准范围3.2.1冲击脉冲持续时间:。·1一10inso3.2.2冲击加速度幅值:102_1()Im/sl323不确定度:优于读数的3%3.3仪器与设备3.3门冲击装性如「图所示，钢球和砧子碰撞时应保E同心，对心准直的最大允许偏心距离为102m",砧j叮卜脚i1:时由支撑物撑起，在钢球碰撞后立即脱开，由转动而引起的速度损失应小于a2%.,国家技术监督局1995一04一02批准1996一02-01实施 CB/T13823.13-1995落球捕捉器一触发光1}I专hh"t4谁山内边缘~~一飞观速光电传感器枢碰4后s1;选动方向尤切34边纷一...~h0}度汁喻出冲击机图3-3.2测速装锐二平行光束要聚焦良好，或用激光光束。光束间推荐距离为25mm,距离误差应小沂0.05/,.挣止时砧子的切割光线与第一个光电检测器的距离(d)测量精度优f土1Y，光电脉冲I".升时间约为0.01n,,.时间的测量精度优于读数的士。.Ol%o3.3.3信号适调仪频率范,$j:0.3Hz-100kHz;幅值线性度:小于。.5环.13.4低通滤波器尽策避免使用低通滤波器，如果必须使用，上限频率(一3dB)应高于10/7-(T延冲.杆脉冲持续时I"ol);下限频率(一3dB)应低于。，008/T3.3.5加速度一时间记录仪时间范围;1r}s-20ms;电压范围:。一50V;时间测量精度:优于读数的士1/0a;电压测址精度:优于读数的士13.3-6其他要求。，加速度传感器和信号适调仪应配套一起校准，其灵敏度年稳定度优于0.2写;b.加速度传感器应是结构牢固，基座应变灵敏度小于0.002m·“2/1}6;C.横向灵敏度比小于200;d安装谐振频率应高「20/T.(其中T是脉冲持续时间)4校准方法4.1方法原理校准系统是由冲击装置、测速装置、信号适调仪、低通滤波器、加速度一时间记录仪等组成。被校加速度传感器装在砧子卜，砧子由支承器支撑校准时钢球由一定高度自由落下撞击在装有传感器的砧了上.使之获得一波形近似半正弦波的冲击加速度，其冲击持续时间决定于缓冲垫的材料和 Cs/T13823.13-1995厚度撞击后砧子和传感器获得速度增童，并按式(1)计算:/△一‘心姚ag祥、2gd,⋯⋯‘·小·.·.··⋯⋯(i式寸:△二一一速度增杖,m/s;d一一两个光电检测器之问的趴离m;t一通过两个光电检波器的时间。、;h-一当地币力加速度(取4位有效数字).r,,/sz;d，一挣比时砧子的切割光线与第一个光电检测器之}.j的距离,n,冲击灵敏度凡上、由式(2)计31:S卜一,,.av“‘”’‘’‘.。‘今.。。二。，二‘。。，.口。。⋯⋯‘·⋯(了式斗:S,,.一一被校传感器的冲击灵敏度:八—被校传感器输出波形包络而积Ac,-一测速装置测出的加速度增值车2推荐的脉冲持续时间和加速度值4.2.1使用下列加速度值;1X10",2X102，5X10"m/s0;1X10",2X10"",5X10ym/s";1X10",2X10",5X10"m/s`,1X101M/sl4.2.2使用h列脉冲持续时间:〔).1.0.2,0.5,1,2,5,10ms4.3校准程序4.3,1检查测速系统，理论计算钢球末速度、按式(3)计算:v一}1-2-gh....................................(3式}“。一钢球末速度,m/s;h—降落高度,m;x—当地重力加速度(取4位有效数字),m/s".由iA(速装置测得的速度与理论计算速度之间的差异应小干士。10a4.32通过正确选择砧子、钢球、降落高度、缓冲垫材料及厚度进行冲击校准，获得所需要的冲击加速度幅值和持续时间4.3.3由加速度一时间记录仪记录被校传感器的输出波形，用数字式或模拟式积分求得波形包络诵积由测速装置测出砧子的速度增量.则可计算出被校传感器的冲击灵敏度5结果处理测试结果应给出某个加速度值下的冲击灵敏度，若进行了某一范围(10a_I01T=/sz)内多个(5、.;;;7个，含最大和最小加速度)不同加速度值「的冲击校准，则应给出该范围灵敏度的幅值线性度或幅tip.线Pt曲线5.1某一个加速度值「的冲击灵敏度，按公式cz)计算。当给出校准结果报告时，校准的总不确定度和对应的找信水平应按附录八(补f6件)给出的为法计劝应该采用95%的置信水乎5.2零漂的处理如何处理零漂，应该把冲击前的零点与冲击后的零点连成，条直线来作为加速度参考的基线 GBPP13823.13--1995}村录A不确定度的计算(补充件、A1关于不确定度的计算J总的不确定度的计势规定片信度((.7=95%)应由式(Al)1卜灼X士在二又式中:X,—随机不确定度;X、一系统不确定度按规定价信度F的随机不确定度X"由式(AZ)ir劝:价“+价“十⋯价户X、一士t(A2n(rt一7)式卜.，。r.⋯价-一各单次测量值与算术平均值的偏差;，，—测量次数，t一规定置信度和测量次数的学生分布系统误旅首先应该被消除或修正。剩余的不确定度X.css,应由式(A3)决定:X-司f育r.}小式中K一2.0(取55%的W信度)V/(ltl一给定校准脉冲时间、加速度和放大器增益下的冲击灵敏度的绝对误差A2冲击灵敏度相对误差的计算对应于某一校准脉冲时问、加速度和放大器增益下.冲击灵敏度相对误差由式(A4)合成淤一士}(e:}}}+I月,+(r."十{4·、··。。二(Al)v、a,;、c,、口2、式中:从卜-一与幅值有关的冲击灵敏度;d-一测速光电检波器之间的距离,m;‘:一测速光电检波器之间距离的绝对误差，m;f一一砧子通过两个光电检波器的时间，、;价一测速光电检波器的时间测量误差，。;.S-一正弦校准系数，V/(m、“);e-一正弦校准灵敏度绝对误差(应注明参考频率、幅值和放大器增益),V/(m"e了’-一由加速度一时间记录仪测量得到的脉冲持续时问，S;1i—测绒脉冲持续时间的绝对误差.S;一由加速度时间记录仪测得的最大加速度值，m/=`一一测位最大加速度的误差，m/Se;几加速度时间记录仪的线性误差，表达为与最佳拟合线的_a分偏差、3整个校准范围的冲击校准系数es-的总绝对误差的计算根据A2日一劝的冲击校准系数的绝刘误啥，对某一参考的冲击及其设备有效对I}*t个校准范围‘ cB/T13823.13-1995出校准系数的总绝对误差。.是以V/(m·、2)为单位，整个范围的不确定度由式〔八几)}一书I一十{。{-I10v0"S〔(}s}s..},h1:+}Llo,"o)}+{otL=O,)斗",1(川;I、全‘么.、I.lKE=十「100十{而。!+}而{十{而}00‘E了EM,了1=,、比训‘十1L0,,0.+、1-00I十{而{十!丽}干(俪{打·······一卜‘式Sh一冲击校准系数;一冲击校准系数的绝对误差V/(m。s"):L,*一一参考放大器的频率线性偏差，以参考校准系数的百分数表小;L=—参考加速度计的频率线性偏差，以参考校准系数的百分数表示;Lan-一参考放大器的幅值线性偏差.以参考校准系数的百分数表示;L=r—参考加速度计的幅值线性偏差，以参考校准系数的百分数表不:了*-一参考放大器增益不稳定性误差和源阻杭的误差以参考校准系数的白分数表示I,,-一参考加速度计的不稳定性误差，以参考校准系数的百分数表示;lZ一对应于不同的放大器量程时，参考放大器量程的跟踪误差，以参考校准系数的1`、分数r"t刁;;E、一由于环境影响引起的参考放大器的误差，以参考校准系数的百分数表示:E.。一一由于环境影响引起的参考加速度计的误差，以参考校准系数的百分数农示.该误差包拓横向灵敏度、应变效应、温度、失真度等;L=.—低通滤波器频率的线性偏差，以参考校准系数的百分数表示;L=—低通滤波器幅值线性度，以参考校准系数的f`3分数表示;I一一低通滤波器增益的不稳定度，以参考校准系数的百分数表示;L,油于环境影响引起低通滤波器的误差.以u分数表示;E,,—由于环境影响引起加速度一时间记录仪的误差附加说明:本标准由国家技术监督局提出。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口本标准山中国计量科学研究院，航天工业总公司102所负责起草本标准上要起草人徐殷、徐建良、林建、陈道南'